Haskell

Haskell 타입by Pigbrain

Type

  • 하스켈의 최대 강점들 중에 하나는 강력한 타입 시스템이다
  • 하스켈에서 모든 표현식의 타입은 컴파일 타임에 감지된다
  • 자바나 파스칼과는 달리 하스켈은 Type Inference를 한다
    • 숫자를 쓰면 하스켈에게 그것이 숫자라고 알려줄 필요가 없다

명시적 타입 선언

ghci>:t 'a'
'a' :: Char
ghci>:t True
True :: Bool
ghci>:t "Hello"
"Hello" :: [Char]
ghci>:t (True, 'a')
(True, 'a') :: (Bool, Char)
ghci>:t 4 == 5
4 == 5 :: Bool
  • 표현식들의 타입을 확인하기 위하여 :t 명령어를 사용한다
  • ::는 ~타입을 갖는다는 것을 의미한다
    • a는 Char 타입을 갖는다
    • True는 Bool 타입을 갖는다
    • “Hello”는 [Char] 타입을 갖는다
# removeNonUppercase.hs
removeNonUppercase :: [Char] -> [Char]
removeNonUppercase st = [c | c <- st, c `elem` ['A'..'Z']]

ghci>removeNonUppercase "HelloWorld"
"HW"
  • removeNonUppercase 함수는 [Char] -> [Char] 타입을 갖는다
    • 매개변수로 하나의 문자열을 받아서 결과로 다른 문자열을 반환한다
# addThree.hs
addThree :: Int -> Int -> Int -> Int
addThree x y z = x + y + z

ghci>addThree 1 2 3
6
  • 매개변수 타입은 -> 문자로 구분된다
  • 반환 타입은 항상 선언문의 마지막에 온다

일반적인 하스켈 타입

  • Int는 정수(integer)의 약자다
    • 64-bit CPU를 사용하고 있다면 Int의 최솟값은 -2^63이고 최댓값은 2^63 - 1 이다
  • Integer는 정수를 저장하는데 사용되지만 한계 값이 없다
    • 정말 큰 수를 표한할떄 이 타입을 사용한다
  • Float은 부동소수점을 갖는 타입이다
  • Double은 Float보다 정밀도가 2배 가량 높은 부동소수점이다
    • 두 배의 정밀도 숫자 타입은 숫자를 나타내기 위해 두 배의 비트를 사용한다
  • Bool은 True, False 두 값만 가질 수 없다
  • Char은 유니코드 문자를 나타낸다
  • 튜플도 타입이지만 요소들의 길이뿐만 아니라 타입에 따라 정의된다
    • 튜플은 필요 이상인 최대 62개의 요소를 가질 수 있다
    • 비어있는 튜플 ()도 타입이다

타입 변수

  • 어떤 함수들은 여러 가지 타입에서 동작할 수 있다
ghci>:t head
head :: [a] -> a
  • head 함수는 리스트를 받아서 첫 번째 항목을 반환한다

  • 리스트가 숫자나 문자 또는 리스트를 가지고 있든 상관없다

  • 타입의 이름은 대문자로 시작한다
  • 위에서 a는 타입이 아닌 타입 변수의 예이다. 즉 모든 타입이 될 수 있다는 의미다
  • 타입 변수는 함수가 type-safe 방식으로 다양한 값에서 동작할 수 있도록 해준다
    • 다른 프로그래미 언어들에 있는 제네릭과 비슷하다
  • 타입 변수를 사용하는 함수를 다형 함수(polymorphic function)라고 부른다
    • head의 타입 선언은 모든 타입의 리스트를 받아서 그 타입의 첫 번째 항목을 반환한다고 명시되어 있다
  • 타입 변수의 이름으로 한 글자 이상의 이름을 쓸 수 있지만 보통은 a, b, c, d처럼 사용하곤 한다
ghci>:t fst
fst :: (a, b) -> a
  • fst 함수는 튜플을 받아서 첫 번째 항목과 같은 타입 요소를 반환한다
  • a와 b가 서로 다른 타입 변수지만, 반드시 달라야 하는 것은 아니다
  • 첫 번째 항목의 타입과 반환값의 타입이 같을 것이라는 의미이다

타입 클래스

  • 타입 클래스는 어떤 동작을 정의하는 인터페이스다
  • 어떤 타입이 타입 클래스의 인스턴스라면 그것은 타입 클래스가 기술한 동작을 지원하며 구현한다
  • 타입 클래스는 많은 함수들을 지정한다

Eq 타입 클래스

ghci>:t (==)
(==) :: Eq a => a -> a -> Bool
  • =>는 class constraint라고 부른다
  • == 함수는 동일한 타입의 값 두 개를 받아서 Bool을 반환한다
  • 두 값의 타이은 Eq클래스의 인스턴스이어야 한다
  • Eq타입 클래스는 같음을 테스트하기 위한 인터페이스를 제공한다
  • 모든 표준 하스켈 타입(입출려 타입 합수 제외)은 Eq의 인스턴스다

Ord 타입 클래스

ghci>:t (>)
(>) :: Ord a => a -> a -> Bool
  • Ord는 타입의 값들을 어떤 순서로 놓을 수 있는 타입들에 대한 타입 클래스다
ghci>:t compare
compare :: Ord a => a -> a -> Ordering

ghci>5 `compare` 3
GT

ghci>"Abcd" `compare` "Bcdef"
LT
  • compare함수는 Ord인스턴스가 타입인 두 개의 값을 받아서 Ordering을 반환한다
  • Ordering은 ~보다 크다인 GT, ~보다 작다인 LT 또는 ~와 같다인 EQ가 될 수 있다

Show 타입 클래스

ghci>:t show
show :: Show a => a -> String
ghci>show 3
"3"
ghci>show True
"True"
  • show 타입 클래스의 인스터스인 값들은 문자열처럼 표시될 수 있다

Read 타입 클래스

ghci>:t read
read :: Read a => String -> a
ghci>read "8.2" + 3.8
12.0
ghci>read "5" - 2
3
ghci>read "[1,2,3,4]" ++ [3]
[1,2,3,4,3]
  • read 함수는 문자열을 받아서 타입이 Read의 인스턴스인 값을 반환한다
ghci>read "4"
*** Exception: Prelude.read: no parse
ghci>read "4" :: Int
4
  • read "4"만 입력한 경우 GHCi는 어떤 타입을 반환 받고 싶어하는지 알지 못하여 오류가 발생한다
  • 타입 어노테이션(type annotation)을 사용하여 문제를 해결 할 수 있다
  • 타입 어노테이션은 하스켈에게 표현식의 타입이 무엇인지 명시적으로 알려주는 방법이다

Bounded 타입 클래스

ghci>:t minBound
minBound :: Bounded a => a

ghci>minBound :: Int
-9223372036854775808

ghci>maxBound :: Int
9223372036854775807

ghci>minBound :: Bool
False

ghci>maxBound :: Bool
True
  • Bound타입 클래스의 인스턴스는 minBound 함수와 maxBound 함수를 이용하여 확인할 수 있는 upper bound와 lower bound를 갖는다

참고

  • http://www.yes24.com/24/Goods/12155304?Acode=101
Published 15 January 2017
Haskell